基于PROFIBUS-DP的糟醅拌料设备控制系统设计

摘要

现场总线是一种将生产过程中的各种执行机构、控制部件、传感器、指示器等互联的通讯网络。本文设计目标为糟醅拌料设备的控制系统，该设备是某酒厂为了提高酒的品质，减少人工使用而提出的，主要完成向糟醅中加料、拌和两个工序。该系统的部分运行参数在开发阶段不能具体确定，需通过试验调试得出。所以，为了方便参数的修改，采用现场总线连接PLC和变频器，变频器参数的修改只需在触摸屏上进行简单的数字输入即可。
　　该项目的成功实施，使糟醅拌料设备准确完成预定工序，较大提高了糟醅拌料的均匀程度，使后期酒品提高有了一个良好基础;也大大提高了生产效率，该工序的生产时间从以前10分钟左右，减少到不足5分钟;同时对人力的需求从以前的大于6人，减少到2人，能缓解酒厂招工难的问题。
　　控制系统主要由现场总线、PLC、变频器等组成。Profibus-DP现场总线是由西门子公司研发和主推的总线技术，主要用于车间级和现场生产设备，应用范围广、案例多，在国内有很多大型生产项目和设备采用该总线;西门子公司生产的PLC和变频器能高效可靠的连接该总线，该公司的S7-300系列PLC性能强大、使用范围广，提供多种功能模块，部分CPU本体提供Profibus-DP接口，配套的STEP7组态编程软件友好高效，支持PLC国际标准编程语言IEC61131;该公司的MM4X0系列变频器是通用变频器，加装通信板即可很好的支持Profibus-DP总线。为了减少开发中可能遇到的问题，提高开发效率，本文选择了S7-300系列PLC，MM4X0系列变频器，通过Profibus-DP现场总线互联，配合威纶通公司的TK6070IP触摸屏组成控制系统主体部分，以该系统为基础进行了各种程序和算法、人机界面的开发和调试，该系统最终成功完成了糟醅拌料设备的动作控制要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及其研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 控制系统的发展和现状

1．2．2 现场总线的发展和现状

1．2．3 PLC控制器的发展和现状

1．3 本论文研究内容

第2章 PROFIBUS现场总线

2．1 现场总线的选用

2．2 PROFIBUS简介

2．3 PROFIBUS协议结构

2．4 PROFIBUS传输技术

2．5 PROFIBUS-DP基本特性

2．6 PROFIBUS-DP总线的工作过程

2．7 设备数据库文件(GSD)

第3章 系统硬件选型

3．1 总体技术需求

3．2 系统开发步骤

3．3 系统组成

3．4 控制器类型选择

3．5 S7-300PLC

3．5．1 S7-300模块类型

3．5．2 S7-300PLC功能特点

3．5．3 PLC模块选型

3．6 变频器选型

3．7 监控系统

第4章 系统的组态和程序开发

4．1 系统组态

4．1．1 主站组态

4．1．2 从站组态

4．2 拌料设备的工作流程

4．3 程序实现

4．3．1 程序结构

4．3．2 主要功能实现

4．4 HMI画面监控系统设计

4．4．1 变量导入

4．4．2 画面设计

4．5 系统运行效果

结论

致谢

参考文献